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Ces faits permettent de comprendre que la nature

des produits accessoires est sous la dépendance de celle

des substances protéiques qui accompagnent les matières subissant la fermentation alcoolique.

ExrLICH a également montré qu'il faut attribuer une origine analogue à l'acide succinique COOH — CH? — CH? — COOH qui apparaît dans la fermentation alcoolique ; il s’agit iei de l'oxydation de l’acide glutamique résultant de la décomposition des protéines de la levure ; on aurait

PA COOH — CH? — CH? — CH + O? — AzH?

ac. glutamique

COOH — CH? —- CH? — COOH + AzH$ + CO?

ac. succinique

Ces diverses réactions ne sont pas, en somme, autre chose que des cas particuliers de fermentations portant sur des substances azotées, phénomènes qu'il nous faut maintenant envisager dans leur ensemble.

On entend par le terme de fermentation toute transformation d'uné substance organique s’opérant par l'intervention de cellules végétales, correspondant à un ensemble varié de réactions chimiques, hydratations, oxydations, réductions, et apparaissant comme une source d'énergie pour l'être qui la produit,

Les matières protéiques abandonnées à elles-mêmes dans des conditions convenables d'humidité et de témpérature, subissent, du fait de l'intervention de nombreux microorganismes, un ensemble très com-

La

ortins CYCLE DE L’AZOTE

plexe de transformations successives, constituant la fermentation putride, et amenant une dislocation de plus en plus profonde de leurs molécules ; on peut y reconnaître une série de phases, chacune préparant la suivante, et à chaque degré de désagrégation interviennent souvent des organismes spéciaux. Ceux-ci ‘sont ou bien des Champignons tels que des Mucor, des Aspergillus, des Fusarium, ou bien et surtout des Bactéries dont les unes sont aérobies (Proteus vulgaris, Micrococcus prodigiosus, Bacillus pyocyaneus, Bacillus fluorescens liquefaciens...), les autres anaérobies (Bac. putrificus, Proteobacter..….).

A. Putréfaction des substances protéiques

Plusieurs des, substances qui se constituent lors de la décomposition bactérienne des matières protéiques se rencontrent dans les digestions tryptiques ; c’est le cas des acides monoaminés (leucine, tyrosine) et des protéoses. Mais il en apparaît d'autres dans le phénomène de putréfaction qu'on ne rencontre jamais dans les digestions tryptiques; ce sont par exemple l'indol, le scatol, le méthylmercaptan (alcool sulfuré H.CEH?SH), l'acide sulfhydrique, l'hydrogène phosphoré, l’ammoniaque, le gaz carbonique, le méthane, des acides gris dela sérieacétique, enfin des phénols et des acides aromatiques. Par contre ces composés rappellent ceux qui se constituent sous l’action de la lessive de potasse bouillante sur les protéines; l’indol et le scatol apparaissent en particulier dans ces conditions. Il est vraisemblable qu’à la putréfaction | correspond une série de diastases spéciales, dont la :

. trypsine serait la première à intervenir et qui ne sont d’ailleurs pas connues ; elles détermineraient la formation d'ammoniaque, le dégagement d'acide carbo- . nique qui peut représenter les 97 centièmes du * volume gazeux total dégagé, et une série d'oxydations . et de réductions. a Les bactéries aérobies produisent une combustion | relativement complète qui aboutit à la formation . d'eau, de gaz carbonique et d'ammoniaque ; les bac- - {éries anaérobies donnent naissance de leur côté à des acides gras, de l'hydrogène, du méthane et de l'acide : sulfhydrique. | 54 L. C'est par oxydation qu ’apparaîtraient les composés F … phénoliques etla tyrosineseraitleur principale origine.

Nous avons dit que l’indol et le scatol dérivent du noyau tryptophane ; il s’en produit dans les cultures de nombreuses bactéries (Bacillus coli, Proteus vul- | garis, Bac. pyocyaneus.….) ; on le reconnaît facilement à la coloration rouge qui se produit sous l’action de l'acide nitrique et à la coloration violette qui est réalisée en présence de ferricyanure de sodium et de … soude. | FRA . L’acide sulfhydrique, produit également par beau-

e coup de bactéries, provient du noyau cystine ; enfin le

. méthylmercaptan se reconnaît aisément par la colora- . tion verte qu’il donne en présence d'’isatine (solution - sodique à 0,5 p. 100).

B. Fermentation ammoniacale ; ammonisation

Certaines bactéries transforment jusqu'à 46 p. 100 de l'azote des matières protéiques en ammoniaque

(Bac. mrycoides) et paraissent agir sur les acides aminés ; on aurait par exemple CH2.AzH° — COH + H?0 — AzH° + CH°OH — COH - Glycocolle Ac. glycolique sans d’ailleurs qu’on ait pu mettre en évidence l’existence d’un tel acide-alcool, qui serait de suite transformé en acide gras correspondant par un phénomène

de réduction CH20OH — COH = O + CH3.CO?H

On rencontre en effet de tels acides (acétique, propionique, butyrique, caproïque) dans ces circonslances.

On peut se rendre compte par une expérience facile de la production d'’ammoniaque dans la terre aux dépens des matières organiques ; il suffit de mélanger dans un vase de la terre ordinaire avec des feuilles sèches par exemple et d’arroser convenablement; en été on perçoit, au bout de trois ou quatre jours, une odeur très nette d’ammoniaque ; si la terre et les substances organiques ont été stérilisées au préalable par une température de 120° il ne se produit rien de tel, ce qui montre bien que ce sont des microorganismes qui interviennent.

Cette ammonisation du sol apparaît comme résultant de l’action d’un très grand nombre de Bactéries et de Champignons (Mucor racemosus, Aspergillus, Fusarium Müntzu) ; comme cela est habituel les Bactéries agissent surtout dans les sols à réaction alcaline (c'est le cas de terres cultivées d’une manière intense), les Champignons au contraire interviennent

surtout dans les sols acides, tels que ceux des forêts :

es

donnons ici les résultats obtenus par Münrz avec le Mucor racemosus et le Fusarium Muntzi agissant sur du sang desséché ajouté dans la proportion de r p. 100 à de la terre stérilisée, puis ensemencé avec les deux Champignons en question; les quantités d’ammoniaque formée au bout de soixante-dix jours étaient, par 100 grammes de terre :

Terre non ensemencée. Lee eS Us US TO ee Ne [e) Terre ensemencée avec ! LUE Re pans

( Fusarium Müntzii. . 19 — 2 Fermentation ammoniacale de l'urée. — Parmi les

nombreuses fermentations aboutissant à la formation

d’'ammoniaque l’une des mieux étudiées est celle qui correspond à la transformation de l’urée : elle se produit dans le fumier et elle est facile à reconnaître avec lurine.

L'urine de l'homme et des carnivores est limpide et acide ; exposée à l'air elle ne tarde pas à se troubler et sa réaction devient alcaline : il se forme un dépôt constitué par des phosphates et diverses matières. organiques ; dans ce dépôt Pasreur a reconnu l'exis-

tence d’une bactérie, le Micrococcus ureæ (fig. 45),

étudié par Van Tiscnem. L’urée est transformée par cette bactérie en carbonate d’ammoniaque suivant un phénomène d’hydratation :

CO(AzH?}? + 2 H°0 — COY(AzH:}

Mais il existe toute une série d’autres organismes, dans l'air ou le sol, capable d'opérer cette transformation ; ce sont des bacilles, des coccus, des sarcines, des urobacilles (Ur. Pasteuri) (fig. 46), des moisis-

-sures ; ns les eaux d’égout il existe environ 5o fer-

ments de l’urée sur 1.000 microbes. On Pos les isoler

= re facilement à l'aide d'un ° . nn oi bouillon peptonisé gélatiné, Doro auquel on ajoute de 2 à D op : . p. 100 d’urée; en vingt-

60; D. :0 quatre “heurés onpa=des” ® de & ee colonies qui s’entourent 48% 2 BD Da fréquemment d’une au- 88 @ go réole caractéristique, for- Fig. 45. mée de phosphate et de car- Micrococcus ureæ. bonate de calcium.

; | Ces divers organismes:

transforment aussi l’acide hippurique des herbivores suivant la formule :

c CiH5—CO—CHAzH?— CO°H + H°20—C5H°—COH + CH?.AzH?2— COH : : Ac. benzoïque Glycocolle.

puis il y a formation d’ammoniaque à partir du glycocolle.

L’acide urique est également transformé en urée, puis en ammoniaque :

-CSAZ*H5O$ + 2 H°O + O$ — 2 CO(AzH?} + 3C02 Ac. urique AN en Urée Mais cette transformation ne s'effectue pas par l’intervention du Micrococcus ureæ ; il s’agit d’un autre . organisme, isolé par Urpraxr et qui, en produisant de l'urée, prépare l’action du M. ureæ, étant lui- même incapable d'agir sur l’urée. :

De la même manière on a reconnu qu'il existe dans

le guano du Pérou une bactérie capable de trans-

former la BHAnne en urée.